马倩倩,徐越越,任春喜,吕莉娜

（秦川机床工具集团股份公司，陕西宝鸡 721009）

0 引言

在行星减速机构中，由于行星轮通过轴承与行星架装配，太阳轮通过花键与行星架连接，因此行星架起着传递力和运动的重要作用，行星减速机构如图1所示。其中行星架常见的结构形式有双侧板整体式、双侧板装配式、单侧板式[1]。双侧板整体式行星架刚性好、强度高，但加工工艺复杂，常用于工况恶劣的场合；双侧板装配式行星架加工制造相对容易，其刚性受到连接零件的影响，常用于高速、低减速比的场合；单侧板式行星架便于制造、结构简单，但由于连接销轴处于悬臂状态，整体刚性较弱，主要用于小负载的场合。某公司生产的单侧板式行星架在使用一段时间后发现销轴与轴承连接处出现微裂纹和磨损的现象，通过电镜观察发现材料组织为索氏体和少量的残余奥氏体，金相组织见图2所示，在失效部位观测到疲劳辉纹，初步推测是由于反复加载造成的，因此需要对行星架结构进行受力分析。

图1 行星减速机构

1 模拟仿真

1.1 设置材料本构关系、划分网格

将SolidWorks绘制的单侧板行星架导入有限元软件中[2]，为了防止不规则结构耗费运算时间，把行星架与太阳轮轴连接处的花键省去，用光孔代替。单侧板行星架上均布4根销轴，其与行星架中心的距r=150 mm，销轴直径为90 mm，单侧板的壁厚为40 mm，外圆直径为300 mm。在有限元软件中设置材料属性,弹性模量为2.06×105MPa，屈服极限为550 MPa,泊松比为0.3。……